大学物理下（苏万钧）2理想气体状态方程.pptVIP

* 平衡态 理想气体状态方程 电气学院学习部资料库 * 二、理想气体状态方程 一、热力学系统 平衡态---------(基本概念) 知识结构： §2－ 1 理想气体 §2－ 2 理想气体状态方程（重点） §2－ 3 状态方程的变形 电气学院学习部资料库 * 热力学系统：给定范围内，由大量微观粒子所组成的宏观客体。 热力学平衡态：（系统的温度、压强、密度处处相同，在P-V图上可用一点表示） 平衡态下，组成系统的微观粒子仍处于不停的无规运动之中，只是它们的统计平均效果不随时间变化，因此热力学平衡态是一种动态平衡，称之为热动平衡。平衡态是系统宏观状态的一种特殊情况 确定平衡态的宏观性质的量称为状态参量。 常用的状态参量有：几何参量、力学参量、化学 参量和电学参量。 一、热力学系统 平衡态 电气学院学习部资料库 * 1.理想气体 气体状态方程：表征气体平衡态的三个状态参量T、 V、和P之间存在着的函数关系。 在任何情况下绝对遵守玻意耳—马略特定律 盖—吕萨克定律和查理定律这三条实验规律的气体。 对于一定量的气体，在平衡态下，如果忽略重力的作用，可以用体积V、压强P、温度T来描述它的状态。 理想气体处于热平衡态下： 2.理想气体的状态方程 二、理想气体的状态方程 电气学院学习部资料库 * 各物理量的含义： 1.压强P —单位面积的压力。 国际单位：牛顿/米2，N·m-2, 帕（Pa） 常用单位：大气压，atm 从力学角度描写气体状态的物理量。 理想气体状态方程： 2.体积 V----气体分子活动的空间体积。 从几何角度描写气体状态的物理量。 对于理想气体分子大小不计，分子活动的空间体 积就是容器的体积。 国际单位：米3，m3 常用单位：升，l 电气学院学习部资料库 * 3.温度T 从热学角度描写气体状态的物理量。 国际单位：绝对温标 T 开，k 常用单位：摄氏温标 t 度， 4.摩尔数 气体质量 摩尔质量 单位：摩尔，mol 5.普适气体恒量 R 电气学院学习部资料库 * 理想气体状态方程： 分子的质量为 m，分子数为 N， 气体质量： 摩尔质量： 这里NA为阿伏加德罗常数， 3.理想气体状态方程的变形 电气学院学习部资料库 * 称为玻尔兹曼常数 理想气体状态 方程的变形 令: 为分子数密度 电气学院学习部资料库 * 例1、如图，两容积不变、导热的容器A、B,容积分别为VA=3.73升、VB=2.73升,用绝热细管连通,在27℃时两容器内气压均为1 设两容器中的分子总数为N，根据气体状态方程则有 解： 初态时 末态时 大气压。今把A置于沸水中,B置于0℃的冰中,则达到热平衡后，容器A中的气压为 大气压，A中气体的分子数为 个。 联立解得 1.08 电气学院学习部资料库 * 5.分子之间有间隙。如 50l 水与 50l 酒精混合，混合液的体积为 97l 而不是100l。再如：在2万个大气压下油从钢瓶壁渗出。说明分子之间有间隙。 4.分子之间有作用力。当分子间距离较小时为斥力， 分子间距离较大时为引力。 2.标准状态下，1m3的气体约有1025个分子。1mol气体 有6.022?1023个分子。 3.分子在不停地作热运动，在常温常压下每秒发生几 亿次碰撞。 气体的一些性质： （了解） 1.气体是由大量分子组成的，气体分子的直径约为 10-10m; 电气学院学习部资料库